一億年前介形蟲的有性生殖行為

介形蟲是一類具有雙瓣殼的水生微型甲殼類動(dòng)物，大小通常1 毫米左右，在地球上已經(jīng)生存了將近5 億年。自?shī)W陶紀(jì)以來(lái)，介形蟲就是地質(zhì)記錄中最豐富的節(jié)肢動(dòng)物化石之一。介形蟲化石不僅具有重要的生物地層學(xué)意義，是油氣勘探中不可或缺的化石門類之一，而且在古環(huán)境重建和生物演化研究中也扮演著重要的角色。然而，絕大多數(shù)介形蟲化石只保存有鈣化的殼，軟體部分（附肢和身體等）通常難以保存下來(lái)。但這些軟體結(jié)構(gòu)往往能夠提供許多重要的古行為學(xué)信息，如生殖行為。最近，研究者利用高分辨率顯微斷層掃描技術(shù)對(duì)產(chǎn)于白堊紀(jì)緬甸琥珀中保存有軟軀體的介形蟲化石標(biāo)本進(jìn)行了研究，表明介形蟲利用巨型精子進(jìn)行有性生殖的行為在一億年前就已存在，同時(shí)該結(jié)果也使已知最早的動(dòng)物精子記錄提前了至少5000 萬(wàn)年。該枚琥珀重0.676 克，長(zhǎng)17.5 毫米、寬13.5 毫米、厚4 毫米，共保存了39 個(gè)介形蟲化石標(biāo)本。介形蟲個(gè)體最大0.59 毫米，最小0.24 毫米。這些介形蟲歸屬于三個(gè)不同的類群，并含有從幼年到成年的較完整的發(fā)育序列。本研究首次在白堊紀(jì)介形蟲化石中發(fā)現(xiàn)介形蟲的巨型精子，其長(zhǎng)度至少相當(dāng)于介形蟲體長(zhǎng)的三分之一。該發(fā)現(xiàn)也是已知最早的動(dòng)物精子記錄，將其化石記錄提前了至少5000 萬(wàn)年。該化石研究表明與現(xiàn)代介形蟲有性生殖相關(guān)的生殖器官（如抱握器、曾克氏器等）至少在白堊紀(jì)中期就已形成，其形態(tài)特征在一億年間沒有發(fā)生改變，同時(shí)也進(jìn)一步表明介形蟲的這種利用巨型精子進(jìn)行有性生殖的行為在一億年前就已存在，為生殖行為的演化停滯現(xiàn)象提供了一個(gè)重要實(shí)例。本研究還認(rèn)為這種包含巨型精子的復(fù)雜生殖行為提高了介形蟲交配的成功率，促進(jìn)了非海相介形類在晚中生代的輻射演化。通過與現(xiàn)生介形類的生活環(huán)境對(duì)比，研究認(rèn)為這些介形蟲當(dāng)時(shí)生活在靠近海邊的潟湖環(huán)境中。

（Proc.R.Soc.B 287:20201661）

家犬與人強(qiáng)迫癥存在顯著的遺傳趨同

強(qiáng)迫癥是一種異質(zhì)性極高的精神疾病，其表型、遺傳和病因均具有明顯的多樣性，使得在人類群體中探索強(qiáng)迫癥的潛在遺傳和生物學(xué)機(jī)制異常困難。家犬作為最早馴化的一種家養(yǎng)動(dòng)物，在自然條件下亦受到強(qiáng)迫癥的折磨，且與人類強(qiáng)迫癥具有多種相似表型。因此，開展家犬強(qiáng)迫癥的遺傳和細(xì)胞學(xué)研究將有助于闡明兩者強(qiáng)迫癥共享的生物學(xué)機(jī)制。近期，研究者針對(duì)轉(zhuǎn)圈行為這一家犬強(qiáng)迫癥的代表性表型，在兩個(gè)獨(dú)立犬種中（比利時(shí)馬里努阿犬和昆明犬）開展了表型鑒定和全基因組測(cè)序工作。通過群體分化和全基因組關(guān)聯(lián)分析篩選到11 個(gè)候選強(qiáng)迫癥風(fēng)險(xiǎn)基因，且這些基因與人類全基因組關(guān)聯(lián)研究揭示的強(qiáng)迫癥關(guān)聯(lián)基因有顯著重疊，證實(shí)了人類和家犬強(qiáng)迫癥的顯著遺傳趨同性。進(jìn)一步的基因表達(dá)分析和功能驗(yàn)證表明兩個(gè)強(qiáng)迫癥候選風(fēng)險(xiǎn)基因PPP2R2B 和ADAMTSL3 可顯著影響樹突棘的發(fā)育、密度和形態(tài)，提示樹突棘發(fā)育與功能改變可能參與了人和家犬共享的強(qiáng)迫癥發(fā)病機(jī)制。研究揭示了人和家犬強(qiáng)迫癥在遺傳和細(xì)胞生物學(xué)方面的趨同性，提示家犬或可作為包括強(qiáng)迫癥在內(nèi)許多人類疾病研究的模型物種。

（Science Bulletin，https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.09.021）